本發(fā)明涉及環(huán)境工程廢氣治理領(lǐng)域，特別涉及一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的進步，國家和人民的環(huán)保意識逐漸增強，大力發(fā)展先進的環(huán)保產(chǎn)業(yè)勢在必行。電廠、鋼鐵廠、水泥、化工、城市鍋爐等的燃燒過程中產(chǎn)生大量nox和so2，其脫硫脫硝的達標(biāo)排放是控制大氣中污染物總量的重點。
為實現(xiàn)其達標(biāo)排放，目前我國主要采取諸如sncr、scr、sncr-scr、濕式脫硫法等技術(shù)對其進行治理。脫硫技術(shù)是利用堿性物質(zhì)與煙氣中的so2反應(yīng)的原理，將so2從煙氣中脫除，脫硫技術(shù)逐漸成熟，脫硫效率高。煙氣脫硝是一個棘手的問題，sncr脫硝技術(shù)因其不需要催化劑，直接在鍋爐高溫區(qū)注入含氨的化合物，價格低廉，在國家要求脫硝的起步階段，sncr脫硝技術(shù)得到迅速推廣。然而，隨著國家nox排放濃度的提高，sncr脫硝技術(shù)低的no還原率已經(jīng)不能滿足日益嚴格的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，迫切需要提升sncr脫硝效率，與新時期環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適宜。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有的煙氣sncr脫硝裝置與新時期環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不相適宜、脫硝效率低、產(chǎn)生二次污染的難題，現(xiàn)提出一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置及方法，適用于現(xiàn)有sncr技術(shù)的改造，脫硝效率高，投資費用省，無二次污染。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下：
一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置，主要包括還原劑儲槽、鍋爐、空氣預(yù)熱器、臭氧源、氧化反應(yīng)器、洗滌塔、還原塔、尿素溶液儲槽、煙囪。所述的還原劑儲槽連接至所述的鍋爐，所述的空氣預(yù)熱器連接至所述的鍋爐，所述的鍋爐通過空氣預(yù)熱器后連接至所述的氧化反應(yīng)器，所述的臭氧源連接至所述的氧化反應(yīng)器，所述的氧化反應(yīng)器連接至所述的洗滌塔，所述的洗滌塔連接至所述的還原塔，所述的還原塔連接至煙囪，所述的尿素溶液儲槽連接至所述的還原塔。
優(yōu)選的，所述的還原劑儲槽內(nèi)設(shè)置的還原劑為氨的化合物。
優(yōu)選的，所述的洗滌塔內(nèi)可以是naoh溶液，還可以是ca(oh)2溶液。
一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的方法，其實現(xiàn)方案如下：
（1）空氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器預(yù)熱后輸送至鍋爐內(nèi)燃燒；
（2）在靠近爐膛或者緊靠爐膛出口的煙道內(nèi)，注入還原劑儲槽內(nèi)的還原劑，還原劑將煙氣中no還原為n2，即sncr脫硝反應(yīng)；
（3）sncr脫硝后，煙氣中30～60%的no被還原成n2，殘余no與煙氣一起經(jīng)由空氣預(yù)熱器降溫后輸送至氧化反應(yīng)器；
（4）臭氧源產(chǎn)生的臭氧輸送至氧化反應(yīng)器，臭氧與no在氧化反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)；
（5）經(jīng)由氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)后的煙氣輸送至洗滌塔脫硝反應(yīng)；
（6）經(jīng)由洗滌塔脫硝后的亞硝酸鹽輸送至還原塔發(fā)生還原反應(yīng)；
（7）潔凈氣體通過煙囪外排。
優(yōu)選的，上述步驟（4）氧化反應(yīng)器內(nèi)在臭氧的強氧化作用下，控制臭氧的輸入量，使得殘余no約一半氧化為no2。
優(yōu)選的，上述步驟（5）采用堿法脫硝，將no、no2轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。
優(yōu)選的，上述步驟（6）洗滌塔產(chǎn)生的鹽類廢水經(jīng)由還原塔將亞硝酸鹽還原為n2，堿液循環(huán)水回流至洗滌塔循環(huán)利用。
本發(fā)明的技術(shù)原理是：sncr技術(shù)處理鍋爐燃燒煙氣后，排放的煙氣中仍然有大量殘余no，利用臭氧的強氧化性，將煙氣中殘余的約一半no氧化為no2，no與no2約1：1的摩爾比輸送至洗滌塔洗滌，將nox轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，再利用尿素的還原性將亞硝酸鹽還原為n2，堿性循環(huán)液回流至洗滌塔循環(huán)利用，潔凈氣體外排。
本發(fā)明的有益效果是：一、脫硝效率高：臭氧的氧化性將no氧化為no2，no與no2在堿性條件下轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，亞硝酸溶液與尿素溶液為液相混合，這比no、氨的氣氣混合反應(yīng)要容易得多，nox的去除率大大提高，滿足日益上升的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。二、自動化程度高：鍋爐出來的煙氣內(nèi)no的含量可以通過信號發(fā)送至臭氧源，臭氧源可以自動調(diào)整臭氧的輸出量，以滿足no轉(zhuǎn)換為no2所需的臭氧。三、運行費用?。翰徊鸪衧ncr脫硝技術(shù)裝置，無需鍋爐改造。四、無二次污染：無含氮廢水、無固定廢棄物排放。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1-還原劑儲槽，2-計量泵，3-鍋爐，4-引風(fēng)機，5-空氣預(yù)熱器，6-臭氧源，7-風(fēng)機，8-氧化反應(yīng)器，9-洗滌塔，10-尿素溶液儲槽，11-還原塔，12-煙囪。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
如圖1所示：本發(fā)明包括還原劑儲槽1、計量泵2、鍋爐3、引風(fēng)機4、空氣預(yù)熱器5、臭氧源6、風(fēng)機7、氧化反應(yīng)器8、洗滌塔9、尿素溶液儲槽10、還原塔11、煙囪12；空氣由引風(fēng)機4經(jīng)過空氣預(yù)熱器5預(yù)熱后輸送至鍋爐3內(nèi)助燃燒，還原劑儲槽1內(nèi)氨的化合物經(jīng)由計量泵2輸送至鍋爐3內(nèi)高溫區(qū)，高溫下將no轉(zhuǎn)化為n2，sncr處理后的含有殘余no的煙氣通過空氣預(yù)熱器5降溫后輸送至氧化反應(yīng)器8。臭氧源6產(chǎn)生的臭氧通過風(fēng)機7輸送至氧化反應(yīng)器8，臭氧與煙氣在氧化反應(yīng)器8內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)，使得殘余的no約一半氧化為no2，no與no2混合后輸送至洗滌塔9洗滌，生成亞硝酸鹽，生成的亞硝酸鹽輸送至還原塔11，在尿素溶液儲槽10內(nèi)尿素溶液的還原作用下，將溶液中的亞硝酸鹽還原成n2，潔凈的氣體通過煙囪12外排。
鍋爐3內(nèi)sncr脫硝技術(shù)的主要還原反應(yīng)式如下：
4nh3+6no→5n2+6h2o
sncr脫硝技術(shù)的no還原率低，通常在30～60%范圍內(nèi)，排出的煙氣匯總含有大量殘余no。
氧化反應(yīng)器8內(nèi)發(fā)生如下氧化過程：
2no+o2→2no2
no+o3→no2+o2
該過程臭氧利用率高，臭氧使用量僅為將全部殘余的no轉(zhuǎn)換為no2的一半。
洗滌塔9內(nèi)采用堿噴淋法，將煙氣中的no、no2轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，基本反應(yīng)方程式如下：
no+no2+h2o→2hno2
no+no2+2naoh→2nano2+h2o。
還原塔11內(nèi)采用尿素溶液作為還原劑時，主要反應(yīng)方程式如下：
2nano2+co(nh2)2→na2co3+2n2↑+2h2o
na2co3+ca(oh)2→caco3↓+2naoh
尿素溶液將亞硝酸鹽還原為n2，生成的naoh回流至洗滌塔9循環(huán)利用，合理利用資源，既節(jié)省了費用，又減少了污染物的排放。
以上僅僅是對本發(fā)明的實施例做了簡單說明，并不是對本發(fā)明的限制，其可以有很多的變形，任何同專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明進行的變形，均認為屬于本發(fā)明的保護范圍。